“幕后大师”肖从真:美中求稳 专注结构
2018-08-27□吴彪
□ 吴 彪
从高达828米的世界最高建筑哈利法塔,到世界第二高楼632米的上海中心大厦,再到世界第四高楼508米的台北101摩天大楼,一座座现代化的高层建筑越来越多地出现在城市中心。当人们惊叹它们的高耸、炫丽、魔幻,膜拜设计师的伟大时,其实还有一批应该被记住的默默无闻者,是他们用科学合理的结构设计支撑一座座高楼大厦安全地矗立在地面之上,他们是真正的幕后英雄——结构设计师们。
而获得“全国工程勘察设计大师”称号的中国建筑科学研究院有限公司(以下简称“建研院”)副总工程师、建筑安全与环境国家重点实验室副主任、建筑设计院院长肖从真,正是其中一位。从1995年清华大学博士毕业到建研院工作以来,他一直从事高层建筑结构研究、设计与工程咨询工作,北京当代MOMA、深圳大梅沙万科中心、丽泽SOHO等知名建筑都是他的成果结晶。作为我国高层建筑结构领域的知名专家、建研院高层建筑结构领域的学术带头人,20多年来,他带领团队为推动我国高层建筑行业发展做出了突出贡献。
“建筑是为了把人联系在一起”
团队合影
在北京东二环核心腹地,有一座气势恢宏又风格独特的建筑群,8栋造型各异的高层塔楼巍然耸立,顶部以红色的玻璃连桥相连,宛如环绕于群楼间的彩带。这便是首都北京的地标之一——当代MOMA。当代MOMA不仅实现了绿色、科技建筑,还通过连体结构将各单体建筑有效连接起来,在保留地面公共空间的基础上,提供额外的公共活动空间,促进人际和谐与社会的可持续发展,而这座有名建筑的结构设计师便是肖从真。“这是我做的第一个比较大的工程,也是自己比较满意的作品之一。”肖从真说。
当代MOMA又被称为“城中开放城”,该项目力求促进公共交流和偶遇的机会,无论你是购物、居住、教育还是休闲,都可以在这里实现。而将地面、地下和地上三维空间的8栋高楼紧密地融合在一起的,正是这个建筑群最重要也是最特殊的部分——连桥,也是肖从真的理念体现:“我们建造一个建筑,不是把人隔绝开,而是为了把人联系在一起,所以连桥是它的一个核心思想。”
连桥结构复杂,属于超限结构,而这正是肖从真致力于解决和擅长的领域,针对当代MOMA工程中面临的高烈度地区多塔楼大跨度连体结构的世界性难题和挑战,他和团队提出了多塔楼滑动连体设计方法,在国内外首次实现了高层连体结构的滑动连接,提高了连体和塔楼抗震安全性;并提出了带斜撑的整体转换结构的新结构形式,抗震性能更加优异,解决了高位大悬挑楼的抗震问题;采用了基于性能的结构抗震设计方法,解决了高位大悬挑楼、体型收紧、空中连廊的抗震问题。该工程还荣获世界高层都市建筑学会(CTBUH)2009年度唯一“全球最佳高层建筑奖”、2010年度北京市科学技术进步奖二等奖以及2009年度全国优秀建筑结构设计奖一等奖。
除了当代MOMA,肖从真还完成了具有代表性的大型项目——“世界第一中庭”建筑丽泽SOHO。丽泽SOHO项目地上45层,地下4层,总建筑面积约17.28万平方米,结构高度191.5米。丽泽SOHO被通高的中庭分为两个反对称的单塔,每个单塔只有单侧弧形框架,而单塔结构难以成立,肖从真在设计中创造性地在两个单塔之间设置了4道椭圆形腰桁架及连桥组成的环形箍,形成一个反对称复杂双塔,用跨度9~38米弧形钢连廊组成复杂结构“扭转”体系。该结构构思新奇,完美解决了复杂建筑效果和结构合理受力的统一问题,让ZAHA的建筑设计美学得以诠释,同时,肖从真和团队还系统地进行了风洞试验和地震模拟振动台试验的研究工作,保证了结构的安全性。
不畏困难,善于创新,肖从真成功解决了一个又一个高层连体建筑中的工程难题,他和团队也凭借过硬的技术在业内积攒了良好的口碑。
“建筑之美建立在安全之上”
高层建筑200~300米的时代已被跨越,今天400米以上的高层建筑也屡见不鲜,当人们为它们的外观和高度叹为观止时,对于结构设计师而言,面对的却是越来越大的挑战,其中最大的难题就是结构安全问题。多年来,肖从真一直坚持科研与实际工程紧密结合,做到“从工程中来,到工程中去”。“建筑可以呈现美,但必须建立安全基础之上。”肖从真说道。
除了当代MOMA、丽泽SOHO,肖从真和团队还完成了多项具有国际领先水平的代表性设计项目,成都来福士广场、成都凯德风尚、深圳万科中心、杭州湾跨海大桥海中平台与观光塔等。
成都来福士广场继续传承来福士“城中之城”的概念,以低碳环保的建筑理念、特立独行的设计风格、富有文化历史底蕴的设计概念亮相蓉城,为蓉城再添潮流砝码。该广场由5幢塔楼组成,建筑面积32万平方米,是全国最大的复杂建筑群综合体。肖从真和他的团队除了完成结构设计研究外,还系统开展了风洞试验、地震模拟振动台试验、振动舒适度以及施工全过程仿真模拟分析工作,为保障本工程抗震的可靠性以及经济性提供了科学依据。该工程荣获了美国绿色建筑委员会“绿色建筑(LEED)金奖”、2013年度CTBUH亚洲和澳洲地区最佳高层建筑奖、2013年度全国优秀建筑结构设计奖一等奖、2015年度全国优秀工程勘察设计行业公共建筑组一等奖及结构组一等奖,已成为巴蜀新地标。
成都凯德风尚项目被当地政府定位为“金沙太阳城”,将逐步发展为集商务中心、生活购物、医疗教育、文化休闲于一体的新兴高尚居住区。一期总建筑面积为30万平方米,由2栋别墅、13栋高层住宅以及1栋休闲商业楼构成。建筑为剪力墙结构,地面以上19~20层,总高度为56.95~57.95米,均采用隔震技术,该工程是当时国内外最大的应用隔震技术的高层剪力墙结构建筑群,针对高层剪力墙结构隔震时的倾覆问题,肖从真和团队研发了新型的抗拔装置,极大地提高了工程的抗震性能。
“漂浮的地平线,躺着的摩天楼”,这是公众对深圳万科中心的形象诠释,该项目结构为若干个筒体及实腹厚墙、落地柱支撑起上部4~5层结构,在底部形成了连续的大空间,充分体现了建筑大师steven Holl 的环保节能和建筑充分融合的设计理念。在结构设计中,肖从真和团队创造性地提出了落地钢筋混凝土筒体、墙+斜拉索+首层钢结构楼盖+上部钢筋混凝土框架混合结构体系,保证了项目的安全落地。该工程是中国第一个获得LEED铂金认证的项目,并获得2011年美国AIA荣誉奖、2014年FIB混凝土结构优秀奖,同时获得2011年度全国优秀建筑结构设计奖一等奖、中国土木工程詹天佑奖。
当代MOMA工程
丽泽SOHO
杭州湾跨海大桥是一座横跨杭州湾两端的大桥,是成千上万设计、工程学家和施工人员齐心协力、精诚合作建成的壮丽奇观。大桥建设首次引入了景观设计概念,借助“长桥卧波”的美学理念,建筑呈现S形曲线,具有较高的观赏性、游览性。肖从真正是其中海中平台与观光塔的结构设计者。该观光塔是国内第一个采用高桩承台建设于杭州湾海域的高耸建筑,荣获2012年公路交通优秀设计奖一等奖。
除了设计项目,肖从真还负责了大量超高层、复杂高层结构的咨询和试验研究工作,包括上海中心大厦(高632米)、深圳平安金融中心(高660米)、武汉绿地中心(高606米)、天津高银117大厦(高597米)、中国尊(高528米)等20余项标志性建筑工程。
在设计过程中,肖从真从不轻易放过任何一个细节,凭着执着和创新的精神,勇于攻关克难的态度,他和团队创造性地解决了一系列难题,设计出了一系列精品工程。
完善行业规范,推动行业发展
2016年12月30日,住房和城乡建设部组织开展的第八批全国工程勘察设计大师评选结果揭晓,肖从真被授予“全国工程勘察设计大师”称号。
肖从真不仅是善于复杂建筑结构设计的结构工程师,在基础理论研究方面也成果丰硕,他主持了10余项国家重大科研项目,并主持和参与了多部重要行业规范的编修,对于中国结构设计规范,他比一般工程师有着更多、更深层次的理解。
目前,肖从真正在主持负责“十三五”国家重点研发计划课题“研究装配式高性能结构体系及其连接节点工作机理及设计技术”、国家自然科学基金“高强高性能混凝土框架—核心筒耗能结构抗震性能及设计方法研究”等国家课题,已主持完成了包括“十二五”国家科技支撑课题“超高层建筑结构与基础安全保障技术研究”、原国家“973”计划“高层建筑结构抗震与施工安全监测基础研究”、住房和城乡建设部科技计划“高层连接体结构关键技术研究”等在内的10余项科研项目,这些课题也都是针对当前高层建筑中亟须解决的关键问题而开展的研究。
研究成果“超高及复杂高层建筑结构关键技术与应用”获得2013年度国家科学技术进步奖二等奖。该项目率先在我国对超高及复杂高层建筑结构关键技术进行了系统研究,在完成了32个整体结构模型和191个构件试验以及系统数值模拟分析的基础上,肖从真和团队结合大量实际工程,通过结构体系破坏机制研究和系列化的组合构件、抗震及配套施工技术的创新,实现了超高及复杂高层建筑结构体系的完善和性能优化。相关成果已成功应用于上海中心、当代MOMA、广州珠江新城东塔工程、中国国际贸易中心三期等数十项标志性建筑,为提升我国超高层及复杂高层建筑行业整体技术水平和国际影响力做出了重要贡献。
在标准规范和人才培养方面,肖从真也成绩卓著。他正在主持国家标准《结构作用与工程结构可靠性设计技术规范》的研编和《建筑结构可靠度设计统一标准》的修编工作。主编完成了国家标准《钢管混凝土结构技术规范》和行业标准《建筑隔震橡胶支座》,参编了行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》和《组合结构设计规范》,这些标准规范都是我国高层建筑结构设计主要技术规程,同时,参与修订的《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》是我国超限高层建筑工程抗震设防专项审查的主要技术依据。
2005年,肖从真被聘为建研院博士生导师,他同时还是清华大学等多所高校兼职教授、博士生导师,目前他已指导博士后4名,培养博士生7名、硕士3名,协助培养博士生2名。多年的科研工作和实践中,他还带出了一支160多人的技术卓越的精英队伍,为我国的高层建筑结构设计人才培养做出了突出贡献。
“人生是一场马拉松,不在于快而在于坚持”
面对如此多的成就和成绩,肖从真却说自己的成长历程其实很简单。的确,多年来,他始终钟情于一个领域并坚持做到底。
“我的生活轨迹并不复杂,就是考大学,上清华,学习土木专业。”肖从真简单的话语中,也流露出一种自信。在清华园,肖从真一下待了9年,从本科到博士,即使放假了,他也会主动跑去学校实验室帮着老师做实验。博士毕业后,肖从真来到了建研院,而这一待就是20多年。“始终对建筑有一份热爱的心,工作之后也一直做高层建筑,我一直很享受这个过程。”肖从真说道。
而在成长的历程里,有一个人可以说对肖从真有着至关重要的影响,他就是建筑领域的泰斗——中国建筑科学研究院原院长徐培福。肖从真还清楚记得刚到建研院的时候,徐院长给新员工的讲话中,有一句让他铭记至今:“你们在学校的时候,是有考试的,是有一百分的,但工作以后是没有一百分的。”正是这句话,时时刻刻提醒和激励着肖从真,参加工作后的他也深深感悟到:“工作是没有止境的,没有完美的,没有一百分的。”
忙碌,已经成为了肖从真的生活常态,但他始终保持旺盛的精力,这也要归功于他有着良好的运动习惯。在结构设计圈子里的人都知道,肖从真是小有名气的跑步爱好者,曾多次参加马拉松比赛。他总是在百忙之中抽出时间跑步,一跑就是一两个小时。“跑步可以说是一件很孤独的事,一个人在跑步的过程里,可以想很多事,那也是一种非常好的享受。因为上班的时间是不属于自己的,会不停地有人来找你。但是在跑步的一两个小时里,什么事情都是可以想的。”
“人生是一场没有起点也没有终点的马拉松,人这一辈子就是在不停地奔跑,不在于跑得多快,而在于不要停止。”这是肖从真在跑步过程中的深刻感悟。不论是有影响力的当代MOMA,还是丽泽SOHO,肖从真的每一个建筑作品背后都有着不为人知的付出和动人故事。而在现实工作和科研中,他始终秉承自己的“马拉松精神”,永不止步!